CH667921A5

CH667921A5 - Analysenwaage.

Info

Publication number: CH667921A5
Application number: CH4056/85A
Authority: CH
Inventors: Paul Luechinger; Heinz Rutishauser; Hanspeter Wachter
Original assignee: Mettler Instrumente Ag
Priority date: 1985-09-18
Filing date: 1985-09-18
Publication date: 1988-11-15
Also published as: EP0216035B1; EP0216035A2; DE3674120D1; JPH0629762B2; JPS6269124A; EP0216035A3; US4789034A

Description

BESCHREIBUNG

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Analysenwaage mit einem durch bewegliche Gehäuseteile verschliessbaren Wägeraum.

Beim Wägen einer Substanz auf einer Analysenwaage mit einem verschliessbaren Wägeraum ist für die Beschickung der Waage mindestens einer der beweglichen Gehäuseteile zu öffnen und danach wieder zu schliessen. Zum einmaligen Dosieren eines Wägegutes, z.B. mit einem Spachtel, müssen bei den bekannten Waagen mindestens fünfzehn Handgriffe vorgenommen werden. Nämlich: Gehäuseteil (Fenster) öffnen, Gefäss auf Waageschale stellen, Gehäuseteil schliessen, Tarieren, Spachtel ergreifen, Wägegut auf Spachtel bringen. Gehäuseteil öffnen, Eindosieren, Spachtel aus dem Wägeraum entnehmen, Windschutz schliessen, Resultat abwarten, Windschutz öffnen, Gefäss herausnehmen, Windschutz schliessen.

Das Öffnen und Schliessen des Windschutzes, insgesamt sechsmal, erfordert immer das Weglegen entweder des Gefässes oder des Spachtels, welche beide die Bedienungsperson zu Beginn der Wägung bereits in den Händen trägt und nach der Wägung wieder entfernen muss. Die Handgriffe sind umständlich und zeitraubend, zumal regelmässig die Hand den Wägeraum öffnet/schliesst, die auch den Spachtel führt.

Aus der Schweizer Patenschrift 559 901 ist eine Waage bekannt, bei der die beiden seitlichen Gehäuseteile (Schiebefenster) mit einer Koppelungseinrichtung zum synchronen Öffnen und Schliessen miteinander verbunden sind, wobei die Bedienung sowohl mit der linken als auch mit der rechten Hand möglich ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass jeweils eine Hand frei bleibt für eine weitere Manipulation oder zum Halten eines Gegenstandes, und dass gleichzeitig mit der anderen Hand das Schiebefenster geöffnet werden kann.

Eine Lösung zur konsequenten Verringerung der Handgriffe bietet die bekannte Vorrichtung nicht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Unzulänglichkeiten bei der Bedienung der Analysenwaage zu beseitigen und die Bedienungsperson vom manuellen Öffnen und Schliessen der beweglichen Gehäuseteile zu befreien.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit motorisch antreibbaren Gehäuseteilen, bei denen mindestens einer der beweglichen Gehäuseteile mit einem Antrieb koppelbar ist, wobei der Antrieb von einem berührungslos arbeitenden Sensor ansteuerbar ist.

Die damit erreichten Vorteile sind im wesendlichen darin zu sehen, dass die Bedienungsperson das Öffnen und Schliessen der Gehäuseteile berührungslos bewirken kann, d.h. ohne dazu die Hände freimachen zu müssen. Sie spart dadurch mindestens sechs Arbeitsvorgänge bei jedem Dosiervorgang und vermeidet zudem eine allfällige Verunreinigung der Waage und/oder des Wägegutes oder des Gefässes und des Spachtels beim zwischenzeitlichen Absetzen auf die Arbeitsfläche.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den kennzeichnenden Merkmalen der abhängigen Ansprüche enthalten. So kann z.B. mit dem sprachgesteuerten Sensor nicht nur in verschiedenen Sprachen oder mit diversen Worten das Öffnen und Schliessen ausgelöst werden, sondern es können auch weitere Funktionen, z.B. das Tarieren, eingeleitet werden, ohne dass dazu die Hände freigemacht werden müssen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Waage,

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Fig. 2 eine Seitenansicht eines Antriebes für den Gehäuseteil,

Fig. 3 einen Grundriss des Antriebes in Fig. 2 und

Fig. 4 ein Detail des Antriebes.

In der Fig. 1 ist eine Analysenwaage 1 mit einem Anzeigefeld 3 auf einem Bedienungstableau 4, dem Wägeraum 5 und zwei seitlich den Wägeraum 5 abschliessenden beweglichen Gehäuseteilen 7, einem den Wägeraum 5 oben überdek-kenden Gehäuseteil 8, sowie dem Gehäuse 9 mit den mechanischen und elektronischen Aggregaten der Analysenwaage 1 dargestellt. Auf der Vorderseite der Waage 1 ist zudem ein sprachgesteuerter Sensor 11, z.B. ein Mikrofon, eingesetzt, der mit einem Rechner 13 verbunden ist, welcher Sprachbefehle verarbeitet und in Steuersequenzen für die Energieversorgung eines Antriebes 14 der Gehäuseteile 7 und die Tarierung u.ä. umwandelt.

Anstelle des sprachgesteuerten Sensors 11 oder zusätzlich zu diesem kann ein Näherungssensor 15, z.B. ein Infrarotoder Ultraschallsensor, an der Analysenwaage 1 angebracht sein. Vorzugsweise ist dessen Empfangsbereich auf einen bestimmten Sektor S begrenzt, damit die Signale zur Betätigung der Gehäuseteile 7 bzw. 8 nur gerade bei Eintritt eines Gegenstandes, z.B. der Hand, des Wägegutes oder des Greifers 43 eines Roboters 39, in den Sektor S ausgelöst wird,

nicht aber, wenn andere Tätigkeiten im Bereich der Waage, z.B. an deren Bedienungstableau 4, ausgeübt werden. Der Infrarotsensor spricht auf die Handwärme, nicht aber auf Gegenstände an, die in dessen Sensorbereich eintreten.

Der sprachgesteuerte Sensor 11 und/oder der Näherungssensor 15 können selbstverständlich auch auf einem vom Waagengehäuse getrennt aufgestellten Halter angeordnet sein, z.B. auf dem Rechner 13.

Die beweglichen Gehäuseteile 7 und 8, üblicherweise aus Glas hergestellt, sind in herkömmlicher Weise in Führungsnuten im Gehäuse 9 leicht verschiebbar gelagert.

Die Gehäuseteile 7 bzw. 8 können in Verbindung mit dem Antrieb 14 (nur am linken Gehäuseteil 7 eingezeichnet) gebracht werden. Die Gehäuseteile 7 bzw. 8 werden zum Öffnen des Wägeraumes 5 nach hinten und zum Schliessen nach vorne bewegt, wobei der Antrieb 14 während des Schiebens reibschlüssig mit dem jeweiligen Gehäuseteil 7 bzw. 8 verbunden und von diesem abkoppelbar ist, wenn die jeweilige Endstellung «geöffnet» oder «geschlossen» erreicht ist.

Eine Ausführungsform eines abkoppelbaren Antriebes 14 ist in den Fig. 2 bis 4 dargestellt.

Der Antrieb 14 besteht im wesentlichen aus einem Elektromotor 17, der an einer winkelförmig ausgebildeten Feder 21 befestigt ist. Parallel zur Rotorwelle 19 des Elektromotors 17 ist ein Bolzen 25 starr mit einer Grundplatte 27 verbunden, an der auch die Feder 21 angeschraubt ist. Am oberen Ende des Bolzens 25 ist eine Führungsplatte 29 mit einem v-förmigen Führungsschlitz 31 befestigt, durch welchen die Rotorwelle 19 hindurchragt. Auf der Rotorwelle 19 sitzt oberhalb der Führungsplatte 29 ein metallenes Reibrad 35 und unterhalb der Führungsplatte 29 ein mit einer Gummierung oder einem O-Ring 34 belegtes Reibrad 33. Der Durchmesser des Reibrades 33 ist grösser als derjenige des Reibrades 35.

Die Breite des Führungsschlitzes 31 ist grösser als der Durchmesser der Rotorwelle 19. Durch die Spannkraft der Feder 21 liegt das Reibrad 35 in der neutralen Ausgangsstellung an einem parallel zum Führungsschlitz 31 verlaufenden Steg 37 an (Fig. 5) ; das Reibrad 33 berührt bei dieser Stellung den anliegenden Gehäuseteil 7 nicht (Fig. 3).

Die Grundplatte 27 des Antriebes 15 ist am Gehäuse 9 der Waage 1 befestigt, und der Elektromotor 17 ist mit dem Rechner 13 verbunden.

Eine mit einem berührungslos arbeitenden Sensor 11 bzw. 15 ausgerüstete Waage 1 wird in nachfolgend beschriebener Weise bedient:

Wenn die Waage 1 eine Stand-by-Schaltung für den Rechner 13 aufweist, kann diese bereits durch ein im Rechner 13 entsprechend gespeichertes gesprochenes Codewort eingeschaltet werden. Anschliessend kann durch ein weiteres Codewort, z.B. «öffnen» oder «auf», der Gehäuseteil und/oder beide Gehäuseteile 7 bzw. 8 geöffnet und das Eindosieren vorgenommen werden. Mit dem Codewort «schliessen» oder «zu» wird der Gehäuseteil 7 bzw. 8 wieder geschlossen und die Wägung durchgeführt.

Bei einer Waage mit einem Näherungssensor 11 erfolgt das Öffnen bei der Annäherung an den beweglichen Gehäuseteil 7 bzw. 8, und das Schliessen, nachdem die Hand der Bedienungsperson und/oder das Werkzeug, z.B. der Spachtel, aus dem sensitiven Bereich S entfernt worden ist.

Es ist auch möglich, durch einen Sprachbefehl, z.B.

«Tara», das Tarieren der Waage auszulösen. Selbstverständlich können anstelle der deutschen Befehle auch solche in anderen Sprachen, ferner Befehle in verschiedenen Stimmlagen (Frauenstimmen oder Männerstimmen) eingegeben werden.

Selbstverständlich kann auch ein Fusspedal 37 zum Auslösen der Befehle eingesetzt werden.

Anstelle der Befehlsauslösung durch Sensoren 11 bzw. 15 oder durch ein Fusspedal 37 können auch Signale eines den Roboter 39 steuernden Computers 41 verwendet werden.

Eine solche Aussteuerung ermöglicht eine Befehlsausgabe zum Öffnen der Gehäuseteile 7 bzw. 8 schon bevor der Greifer 43 des Roboters 39 sich gegen den Wägeraum 5 hin zu bewegen beginnt, wodurch Wartezeiten vor der Waage 1 vermieden bzw. die Arbeitszeit verkürzt werden können.

Zur manuellen Bedienung des elektrischen Antriebes 14 kann auf dem Bedienungstableau 4 der Waage 1 auch ein «Soft-key» 45 vorgesehen werden, auf welchem z.B. bei geschlossenem Wägeraum 5 «auf» und bei geöffnetem Wägeraum 5 «zu» aufleuchtet. Die Bedienungsperson weiss auf diese Weise jederzeit, welches der nächste Schritt ist. Dies kann insbesondere auch dann wichtig sein, wenn die Gehäuseteile 7 bzw. 8 jeweils nur so weit geöffnet werden, wie dies gerade notwendig ist. Eine teilweise Öffnung kann speziell dann vorteilhaft sein, wenn die Beschickung der Waage durch den Roboter 39 erfolgt.

Nach der Auswertung der von den Sensoren 11 bzw. 15, dem Computer 41, dem Fusspedal 31 und dem Soft-key 45 dem Rechner 13 zugeführten Signale setzt dieser den Elektromotor 17 in der entsprechenden Drehrichtung in Gang. Das Reibrad 35 rollt dabei auf dem Steg 37 ab und bewegt den elastisch aufgehängten Elektromotor 17 bei positiver Drehrichtung (Gegenuhrzeigersinn) im Führungsschlitz 31 in Richtung des Pfeiles A. Das Reibrad 33 gelangt nun in Reibkontakt mit dem Gehäuseteil 7 bzw. 8 und bewegt diesen in Richtung des Pfeiles B. Sobald die Energiezufuhr zum Elektromotor 17 wieder unterbrochen wird, drückt die im während des Antriebsvorganges zusammengequetschten O-Ring gespeicherte Federenergie das Reibrad 35 in die Ausgangsstellung zurück, und gleichzeitig wird die kraftschlüssige Reibverbindung zum Gehäuseteil 7 bzw. 8 gelöst, so dass der Gehäuseteil 7 bzw. 8 von Hand bedient werden kann.

Das Öffnen und Schliessen der Gehäuseteile 7 bzw. 8 kann je einzeln oder gemeinsam oder in der Weise erfolgen, dass jeweils ein vertikaler Gehäuseteil 7 zusammen mit dem horizontal liegenden Gehäuseteil 8 oder, sofern möglich, mit dem vorneliegenden Gehäuseteil betätigt wird, sofern die Antriebsorgane entsprechend angepasst sind.

Der Berührungslos arbeitende Sensor kann auch in Speicherzuständen eines Rechners verkörpert sein. An ent5

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sprechenden Stellen eines dem Rechner eingegebenen bzw. eingebbaren Programmablaufs erkennt dieser dann, dass er jetzt ein Steuersignal zum Öffnen oder Schliessen ausgeben muss. Diese Variante ist bedeutsam besonders bei anspruchsvolleren Systemen, beispielsweise für routinemässige Serien-wägungen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Analysenwaage mit einem durch bewegliche Gehäuseteile verschliessbaren Wägeraum, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beweglichen Gehäuseteile (7 bzw. 8) mit einem Antrieb (14) koppelbar ist, wobei der Antrieb

( 14) von einem berührungslos arbeitenden Sensor (11, 15) ansteuerbar ist.

2. Analysenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor ein Näherungssensor (15) eingesetzt ist, der bei Annäherung eines Gegenstandes oder der Hand der Bedienungsperson an den beweglichen Gehäuseteil (7 bzw. 8) eine Steuersequenz zum Öffnen bzw. zum Schliessen des Gehäuseteils (7 bzw. 8) oder der Gehäuseteile (7 und 8) an einen Rechner (13) bzw. den Antrieb ( 14) schickt.

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PATENTANSPRÜCH E

3. Analysenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich des Sensors (15) räumlich auf einen Sektor (S) im Bereich des beweglichen Gehäuseteiles (7 bzw. 8) beschränkt ist.

4. Analysenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein sprachgesteuerter Sensor (11) eingesetzt ist, der bestimmte gesprochene Wortbefehle erkennt und eine entsprechende Steuersequenz zum Öffnen oder Schliessen des beweglichen Gehäuseteiles (7 bzw. 8) oder der Gehäuseteile (7 und 8) an einen Rechner (13) bzw. den Antrieb (14) schickt.

5. Analysenwaage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (11) gesprochene Wortbefehle erkennt, durch die eine entsprechende Steuersequenz zum Tarieren der Waage ausgelöst wird.

6. Analysenwaage nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Struktur des Spracherkennungswortschatzes die Wortbefehle in mehreren Sprachen erkennt und/oder dass die Wortbefehle vor Beginn der Arbeit mit der Waage (1) durch die Bedienungsperson vorgebbar sind.

7. Analysenwaage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (14) ausser Betrieb oder beim Wägen vom Gehäuseteil (7 bzw. 8) abgekoppelt und zum Öffnen oder Schliessen der Gehäuseteile (7 bzw. 8) an diesen ankoppelbar ist.

8. Analysenwaage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb ( 14) einen Elektromotor ( 17) aufweist, der zum Verschieben der Gehäuseteile (7 bzw. 8) an diese ankoppelbar ist.

9. Analysenwaage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (17) in einem V-förmigen Führungsschlitz (31 ) gelagert und von einem auf der Rotorwelle (19) des Elektromotors (17) befestigten Reibrad (35) im Führungsschlitz (31) verschiebbar ist, derart, dass ein auf der Rotorwelle ( 19) befestigtes Reibrad (33) mit einem aufgelegten O-Ring (34) an den Gehäuseteil (7 bzw. 8) anpressbar ist.

10. Analysenwaage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ( 17) an einer Feder (21 ) schwenkbar aufgehängt ist.

11. Analysenwaage mit einem durch bewegliche Gehäuseteile verschliessbaren Wägeraum, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beweglichen Gehäuseteile (7 bzw. 8) mit einem Antrieb (14) koppelbar ist, wobei die Steuerung des Antriebs (14) einen Rechner (41) umfasst, in welchem von einem Programm abfragbare Speicherzustände funktional einen berührungslos arbeitenden, den Antrieb (14) steuernden Sensor verkörpern.